2021年高考廣東卷物理

2021年廣東卷物理

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.科學家發(fā)現(xiàn)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26,鋁26的半衰期為72萬年，其

衰變方程為轉(zhuǎn)A1-得Mg+Y,下列說法正確的是（）

A.丫是氮核

B.y是質(zhì)子

C.再經(jīng)過72萬年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半

D.再經(jīng)過144萬年，現(xiàn)有的鋁26全部衰變

2.2021年4月，我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運行，若核心

艙繞地球的運行可視為勻速圓周運動，已知引力常量，由下列物理量能計算出地球

質(zhì)量的是（）

A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑B.核心艙的質(zhì)量和繞地周期

C.核心艙的繞地角速度和繞地周期D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑

3,唐代俅耙經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力，設牛用大小相等

的拉力尸通過耕索分別拉兩種犁，尸與豎直方向的夾角分別為a和a<p,如圖

所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是（）

A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大

B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大

C.曲轅犁勻速前進時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力

A.尸點的線速度大小不變B.尸點的加速度方向不變

C.。點在豎直方向做勻速運動D.Q點在水平方向做勻速運動

截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導線，長

管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導線，若中心直

導線通入電流/1，四根平行直導線均通入電流5A>>/2,

電流方向如圖所示，下列截面圖中可能正確表示通電后長

管發(fā)生形變的是（）

6.圖是某種靜電推進裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強

電場，虛線為等勢面，在強電場作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，〃、6

是其路徑上的兩點，不計液滴重力，下列說法正確的是（）

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——2Hl-----------

高壓電源\

\\

發(fā)射極\\

?

帶電液滴/-卜吸板

等勢面!

A.a點的電勢比人點的低B.a點的電場強度比匕點的小

C.液滴在。點的加速度比在6點的小D.液滴在“點的電勢能比在b點的大

7.某同學設計了一個充電裝置，如圖所示，假設永磁鐵的往復運動在螺線管中產(chǎn)生近

似正弦式交流電，周期為0.2s,電壓最大值為0.05叭理想變壓器原線圈接螺線管，

副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1:60,下列說法正確的是（）

永磁鐵

充電電路

螺線管

A.交流電的頻率為10Hz

B.副線圈兩端電壓最大值為31

C.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強弱無關

D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率

二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）

8.賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動。下列u-t和s-t圖像描述了五條相同的龍舟從同一

起點線同時出發(fā)、沿長直河道劃向同一終點線的運動全過程，其中能反映龍舟甲與

其它龍舟在途中出現(xiàn)船頭并齊的有（）

9.長征途中，為了突破敵方關隘，戰(zhàn)士爬上陡銷的山頭，居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲

手榴彈，戰(zhàn)士在同一位置先后投出甲、乙兩顆質(zhì)量均為根的手榴彈，手榴彈從投出

的位置到落地點的高度差為/7,在空中的運動可視

為平拋運動，軌跡如圖所示，重力加速度為g,下

列說法正確的有（）

A.甲在空中的運動時間比乙的長

B.兩手榴彈在落地前瞬間，重力的功率相等

C.從投出到落地，每顆手榴彈的重力勢能減少皿的

D.從投出到落地，每顆手榴彈的機械能變化量為,咫人

10.如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導軌abc和de,ab與de平行，be是以O為圓

心的圓弧導軌，圓弧屁左側(cè)和扇形0兒內(nèi)有方向如圖的勻強磁場，金屬桿OP的O

端與e點用導線相接，P端與圓弧機?接觸良好，初始時，可滑動的金屬桿MN靜止

在平行導軌上，若桿OP繞O點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從h到c勻速轉(zhuǎn)動時，回路中始終

A.桿OP產(chǎn)生的感應電動勢恒定B.桿OP受到的安培力不變

C.桿MN做勻加速直線運動D.桿仞N中的電流逐漸減小

三、實驗題（本大題共2小題，共16.0分）

11.某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上

的透明有機玻璃管與水平面夾角為30。，彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗過程如

下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于

玻璃管內(nèi)徑）逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個

數(shù)〃和彈簧上端對應的刻度尺示數(shù)L。，數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈

性限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。

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刻度尺

飛機玻璃管

30°

n123456

人/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09

(1)利用=。+3—=123)計算彈簧的壓縮量：AZ.)，…:；，,，〃，

ALj-6.川〃〃，A/.,cm,壓縮量的平均值M+"i

(2)上述AA是管中增加個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；

(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2,該彈簧的勁度系數(shù)為N/m.(結果

保留3位有效數(shù)字)

12.某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律，根據(jù)實驗需要已選用了規(guī)格和量程合

適的器材。

(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋，

將兩表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊“00”處。測量時觀察到

熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可判斷熱敏

電阻阻值隨溫度的升高而。

(2)再按圖連接好電路進行測量。

①閉合開關S前，將滑動變阻器k的滑片滑到端（選填或"b”）o

將溫控室的溫度設置為T,電阻箱扁調(diào)為某一阻值閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動變

阻器N,使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示

數(shù)、T和斷開開關S。

再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到。端，閉合開關S。反復調(diào)節(jié)和％,

使電壓表和電流表的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時電阻箱的阻值凡2。斷

開開關5。

②實驗中記錄的阻值Roi&2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。此時熱

敏電阻阻值RT=。

四、計算題（本大題共2小題，共26.0分）

13.算盤是我國古老的計算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導桿上滑動，使

用前算珠需要歸零，如圖所示，水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，

甲靠邊框匕，甲、乙相隔S]=3.5x10-2m,乙與邊框a相隔S2=2.0x算

珠與導桿間的動摩擦因數(shù)〃=0.1。現(xiàn)用手指將甲以0.4m/s的初速度撥出，甲、乙

碰撞后甲的速度大小為0.1m/s,方向不變，碰撞時間極短且不計，重力加速度g取

10m/s2?

（1）通過計算，判斷乙算珠能否滑動到邊框必

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(2)求甲算珠從撥出到停下所需的時間。

算珠歸零狀態(tài)

L

邊框

邊框

14.圖是一種花瓣形電子加速器簡化示意圖，空間有三個同心圓“、仄c圍成的區(qū)域,

圓a內(nèi)為無場區(qū)，圓〃與圓人之間存在輻射狀電場，圓方與圓。之間有三個圓心角

均略小于90。的扇環(huán)形勻強磁場區(qū)I、n和HIo各區(qū)感應強度恒定，大小不同，方

向均垂直紙面向外。電子以初動能從圓6上P點沿徑向進入電場，電場可以反

向，保證電子每次進入電場即被全程加速，已知圓〃與圓。之間電勢差為U,圓匕

半徑為R,圓c半徑為百8電子質(zhì)量為相，電荷量為e,忽略相對論效應，取

tan22.5°=0.4?

(1)當a0=0時，電子加速后均沿各磁場區(qū)邊緣進入磁場，且在電場內(nèi)相鄰運動軌

跡的夾角。均為45。，最終從。點出射，運動軌跡如圖中帶箭頭實線所示，求I區(qū)

的磁感應強度大小、電子在I區(qū)磁場中的運動時間及在。點出射時的動能；

(2)已知電子只要不與I區(qū)磁場外邊界相碰，就能從出射區(qū)域出射。當Ek。=keU時,

要保證電子從出射區(qū)域出射，求上的最大值。

n區(qū)

五、綜合題（本大題共4小題，共36.0分）

15.在高空飛行的客機上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下飛機后發(fā)現(xiàn)礦泉水

瓶變癟了，機場地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷，高空客艙內(nèi)的氣體

壓強（選填“大于”、“小于”或“等于"）機場地面大氣壓強：從高空客艙

到機場地面，礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能（選填“變大”、“變小”或

“不變”）。

16.為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽

取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為0.963內(nèi)裝有0.5mL的藥液，瓶內(nèi)氣體壓

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強為l.OxlOSpa,護士把注射器內(nèi)橫截面積為0.3cm2、長度為0.4cm、壓強為1.0x

105pa的氣體注入藥瓶，若瓶內(nèi)外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，求此

時藥瓶內(nèi)氣體的壓強。i

17.如圖所示，一個輕質(zhì)彈簧下端掛一小球，小球靜止?，F(xiàn)將小球向下拉動距離A后由

靜止釋放，并開始計時，小球在豎直方向做簡諧運動，周期為兀經(jīng)［時間，小球

從最低點向上運動的距離選填“大于”、“小于”或“等于”）；在（時刻，

小球的動能（選填“最大”或“最小”）o

18.如圖所示，一種光學傳感器是通過接收器Q接收到光的強度變化而觸發(fā)工作的。光

從擋風玻璃內(nèi)側(cè)尸點射向外側(cè)M點再折射到空氣中，測得入射角為a,折射角為伙

光從尸點射向外側(cè)N點，剛好發(fā)生全反射并被。接收，求光從玻璃射向空氣時臨

界角。的正弦值表達式。

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答案和解析

1.【答案】C

【解析】4B.根據(jù)核反應的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應是患AI-隹Mg+

?e

即y是正電子，選項AB錯誤；

CD.因72萬年是一個半衰期，可知再過72萬年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半；再過144萬年，

即兩個半衰期，現(xiàn)有的鋁26衰變四分之三，選項C正確，。錯誤；

故選Co

2.【答案】D

【解析】根據(jù)核心艙做圓周運動的向心力由地球的萬有引力提供，可得G萼=m^=

r"r

247T2

ma)￡r=m-r

可得知=立="=止

GGGT2

可知已知核心艙的質(zhì)量和繞地半徑、已知核心艙的質(zhì)量和繞地周期以及已知核心艙的角

速度和繞地周期，都不能求解地球的質(zhì)量；若已知核心艙的繞地線速度和繞地半徑可求

解地球的質(zhì)量。

故選。。

3.【答案】B

y,

【解析】A.將拉力F正交分解如下圖所示工仁二口引

則在X方向可得出“物=FsinaFx=Fsinp

在y方向可得出與劭=Fcosa0直=Feos/?

由題知a<0,則sina<sin/3,cosa>cos0

則可得到<<Fx直,%>Fy直

A錯誤，B正確；

CD.耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力，它們大小相等，方向相反，

與物體加速運動還是勻速運動無關，則C。錯誤。

故選Bo

4.【答案】A

【解析】A.由桿0P繞0點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。，可知P點繞O點做勻

速圓周運動，則P點的線速度大小不變，A正確；

B.由桿OP繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。，可知P點繞0點做勻速圓周運

動，尸點的加速度方向時刻指向。點，B錯誤；

CD.因為Q點繞。點做勻速圓周運動，速度的大小不變，方向不斷改變，所以在道閘抬

起的過程中。點的速度在水平方向和豎直方向的分速度是不斷變化的，故。點沿水平

和豎直方向都不會做勻速運動，CD錯誤。

故選Ao

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5.【答案】C

【解析】因/1>>，2,故可不考慮四個邊上的直導線之間的相互作用；根據(jù)兩通電直導

線間的安培力作用滿足“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”，則正方形左右兩側(cè)

的直導線/2要受到4吸引的安培力，形成凹形，正方形上下兩邊的直導線/2要受到人排斥

的安培力，形成凸形，故變形后的形狀如圖C。

故選Co

6.【答案】D

【解析14.高壓電源左為正極，則所加強電場的場強向右，而沿著電場線電勢逐漸降低，

可知0a>仍），故4錯誤。

B.等差等勢線的疏密反映場強的大小，由圖可知a處的等勢線較密，則Ea>Eb，故8

錯誤。

C.液滴的重力不計，根據(jù)牛頓第二定律可知，液滴的加速度為。=臂，又因Ea>Eb，可

得aa>3，故C錯誤。

。.液滴在電場力作用下向右加速，則電場力做正功，動能增大，電勢能減少，即Epa>Epb,

故。正確。

故選。。

7.【答案】B

【解析】A周期是7=0.2s,頻率是/="=5Hz故A錯誤；

8由理想變壓器原理可知號=?解得，副線兩端的最大電壓為3=詈%=3V故8正確；

172幾2幾1

C.根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，相同條件下永磁鐵磁場越強，線圈中產(chǎn)生的感應電動

勢越大，變壓器的輸入電壓會越大，故c錯誤；

D由理想變壓器原理可知，充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率，故O錯誤。

故選B。

本題主要考查變壓器的基本關系及交變電流的基礎概念，有一定的綜合性，學生需夯實

基礎概念，把握試題細節(jié)。

8.【答案】BD

【解析】人此圖是速度時間圖像，由圖可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不

可能出現(xiàn)甲乙船頭并齊，故A錯誤；

A此圖是速度時間圖像，由圖可知，開始丙的速度大，丙在甲前，后來甲的速度大，速

度圖像中圖像與橫軸圍成的面積表示位移，由圖可以判斷最后甲先抵達終點，故在中途

甲、丙位移會相同，所以在中途甲丙船頭會并齊，故8正確；

C.此圖是位移時間圖像，由圖可知，丁一直運動在甲的前面，所以中途不可能出現(xiàn)甲丁

船頭并齊，故C錯誤；

。.此圖是位移時間圖像，交點表示相遇，所以甲戊在中途會出現(xiàn)船頭并齊的情況，故。

正確。

故選BD.

本題主要考查速度時間圖像與位移時間圖像的基本理解，注意首先把握橫縱坐標的物理

量，然后思考對應圖像的意義，難度不大，把握基礎即可。

9.【答案】BC

【解析】A.由平拋運動規(guī)律可知，做平拋運動的時間t=后

因為兩手榴彈運動的高度差相同，所以在空中運動時間相等，故4錯誤；

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8.做平拋運動的物體落地前瞬間重力的功率P=mgvcosd-mgvy=mg12gli

因為兩手榴彈運動的高度差相同，質(zhì)量相同，所以落地前瞬間，兩手榴彈重力功率相同，

故8正確；

C.從投出到落地，手榴彈下降的高度為〃，所以手榴彈重力勢能減小量/Ep=mg/i

故C正確；

D從投出到落地，手榴彈做平拋運動，只有重力做功，機械能守恒，故。錯誤。

故選BC。

10.【答案】

【解析】AOP轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為E=因為OP勻速轉(zhuǎn)動，所

以桿OP產(chǎn)生的感應電動勢恒定，故A正確；

BCD.桿O尸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應電動勢產(chǎn)生的感應電流由M到N通過棒，由左手

定則可知，棒會向左運動，棒運動會切割磁感線，產(chǎn)生電動勢與原來電流方向

相反，讓回路電流減小，MN棒所受合力為安培力，電流減小，安培力會減小，加速度

減小，故。正確，BC錯誤。

故選AD.

11.【答案】(1)604(2).6.05(3).3(4).48.6

【解析】根據(jù)壓縮量的變化量為I/"I「」,『,「，，，liilb-

[2]壓縮量的平均值為

ALi+ALj+ALj6.03+6.0H+6.04

△L------------------------------------------rm-

33

(2)因三個是相差3個鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個鋼球時產(chǎn)生

的彈簧平均壓縮量；

(3)根據(jù)鋼球的平衡條件有3/ngsin。=k?AL

,3mgsin03x0.2x9.8xsin300.

解得k=-=—=---------1---NKT/mx48.6N/m

AL6.05X10-2//

12.【答案】(1)短接；減小;(2)①b；②大于;Roi—島2。

【解析】

【分析】

本題考查了歐姆表的使用，考查了等效法測熱敏電阻阻值問題；理解實驗原理是解題的

前提；要知道歐姆表的使用方法與注意事項、歐姆表刻度值特點；根據(jù)實驗步驟應用串

聯(lián)電路特點與歐姆定律即可解題。

(1)歐姆表選擇倍率后要進行歐姆調(diào)零；歐姆表零刻度線在最右側(cè)，越靠近右側(cè)歐姆刻

度值越小。

(2)①滑動變阻器采用限流接法時，為保護電路，閉合開關前滑片要置于阻值最大處。

②根據(jù)實驗步驟應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題。

【解答】

(1)選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊“00”

處；歐姆表表盤右側(cè)刻度值小，左側(cè)刻度值大，測量時觀察到熱敏電阻溫度越高，相同

倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，說明此時熱敏電阻阻值越小，由此可判斷熱敏

電阻阻值隨溫度的升高而減小。

(2)①由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，電路接入最大電阻，

閉合開關S前，將滑動變阻器％的滑片滑到b端。

②設電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為/,設電流表內(nèi)阻為心,根據(jù)實驗步驟，由串聯(lián)電

路特點與歐姆定律得：RA+/?oi=pRA+%+即=%

解得：Roi>R02，RT=R01—R°2。

13.【答案】(1)能；(2)0.2s

【解析】(1)甲乙滑動時的加速度大小均為Q=〃g=lm/s2,甲與乙碰前的速度打,則

說=詔-2asr

解得見=0.3m/s

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甲乙碰撞時由動量守恒定律m%=mv2+mv3解得碰后乙的速度%=0.2m/s

然后乙做減速運動，當速度減為零時則X=直==0.02m=s2

2a2x1/

可知乙恰好能滑到邊框“；

(2)甲與乙碰前運動的時間0=七"=絲產(chǎn)s=0.1s

碰后甲運動的時間t2=^=ys=0.1s

則甲運動的總時間為t=ti+t2=0.2s

14.【答案】8eU；(2)-

一eR4eU6

【解析】(1)電子在電場中加速有2eU=3小戶

在磁場I中，由幾何關系可得r=/?tan22.5°=0.4/?Bev-m—聯(lián)立解得當=

xr